[发明专利]一种微型燃气轮机

说明书

本发明涉及一种微型燃气轮机，包括主轴、启动电机、压气机、燃烧室总成以及涡轮，燃烧室总成由外向内分别为套装配合的燃气轮机外壳、容腔壳体以及火焰筒，火焰筒与容腔壳体之间形成用于向火焰筒内输送气流的气流通道；燃气轮机外壳与容腔壳体之间的间隙形成包覆气流通道的回热空间，并且回热空间与燃烧室总成的燃气出口连通；回热空间内还设置有回热器，回热器的燃气通道供由燃气出口喷出的高温燃气通过，回热器的气流通道包括气流入口和气流出口，其中，气流入口与压气机的排气端连通，气流出口与气流通道连通。该微型燃气轮机不仅结构紧凑，便于携带，而且还有效提高了燃料利用率以及火焰筒的燃烧效率。

技术领域

本发明涉及微型燃气轮机设计领域，尤其涉及一种能够高效轻质地输出动力的微型燃气轮机。

背景技术

随着全球化石能源储备的逐渐减少，空气污染问题的逐渐凸显，作为高效、清洁动力的微型燃气轮机近些年来得到了长足发展。微型燃气轮机可作为分布式能源的核心设备，也可用于单兵装备、应急发电设备、航空航天等领域。

微型燃气轮机通常包括启动电机、压气机、燃烧室总成以及涡轮，微型燃气轮机的主轴依次穿过启动电机、压气机、燃烧室总成，并且主轴的末端靠近燃烧室总成的燃气出口，涡轮固定设置在主轴的末端，以便通过高温高压燃气驱动涡轮转动，进而带动主轴转动。

来流空气通过压气机之后，需通过燃烧室总成中的进气通道进入到燃烧室内参与燃烧，为了提高燃烧效率，目前一些微型燃气轮机设置了回热器，经过涡轮后的高温燃气进入回热器，通过回热器与来流空气进行热交换，使来流空气实现预热，从而提高燃烧效率。

但是，目前的微型燃气轮机一般将回热器置于微型燃气轮机主体之外，通过管路进行连接。这不仅增加了设备的占地面积，而且增加了不必要的管路损失，基本上无法携带。

发明内容

本发明的目的是提供一种微型燃气轮机，以便在提高燃烧效率的同时，还能够有效提高微型燃气轮机的结构紧凑性和便携性。

为达到上述目的，本发明所公开的微型燃气轮机包括主轴、启动电机、压气机、燃烧室总成以及涡轮，所述主轴依次穿过所述启动电机、压气机以及燃烧室总成，且所述主轴的尾端靠近所述燃烧室总成的燃气出口，所述涡轮安装在所述主轴的尾端，并且：

所述燃烧室总成由外向内分别为套装配合的燃气轮机外壳、容腔壳体以及火焰筒，所述火焰筒与所述容腔壳体之间形成用于向所述火焰筒内输送气流的气流通道；

所述燃气轮机外壳与所述容腔壳体之间的间隙形成包覆所述气流通道的回热空间，并且所述回热空间与所述燃烧室总成的燃气出口连通；

所述回热空间内还设置有回热器，所述回热器的燃气通道供由所述燃气出口喷出的高温燃气通过，所述回热器的气流通道包括气流入口和气流出口，其中，所述气流入口与所述压气机的排气端连通，所述气流出口与所述气流通道连通。

优选的，所述火焰筒为环形火焰筒，所述火焰筒与所述容腔壳体之间所形成的所述气流通道为包覆在所述火焰筒周向上的环形气流通道，所述燃气轮机外壳与所述容腔壳体之间所形成的所述回热空间为环形回热空间，所述回热器为嵌设在所述环形回热空间内的环形回热器。

优选的，所述压气机的排气端与所述气流通道的前端相连，并经由所述容腔壳体上所开设的第一径向孔与所述回热器的气流入口连通，所述回热器的气流出口经由所述容腔壳体上开设的第二径向孔与所述气流通道的后端连通，且所述气流通道内还设置有环形隔板，以隔开进入所述回热器以及排出所述回热器的气流。

优选的，所述启动电机位于所述主轴的前端，并且所述启动电机的两端通过球轴承支撑于所述主轴上。

优选的，所述启动电机的线圈与两个所述球轴承之间通过刷式密封结构密封。